راکتور ناپیوسته متوالی

راکتور ناپیوسته متوالی 

o      مقدمه:

راکتور ناپیوسته متوالی (SBR) یکی از فرآیندهای هوازی تصفیه فاضلاب است که بدلیل پایین بودن هزینه و راندمان مطلوب در حذف آلاینده ها، در سالهای اخیر

زمستان 88

SBR: Sequential Batch Reactor  

 راکتور ناپیوسته متوالی 

o      مقدمه:

راکتور ناپیوسته متوالی (SBR) یکی از فرآیندهای هوازی تصفیه فاضلاب است که بدلیل پایین بودن هزینه و راندمان مطلوب در حذف آلاینده ها، در سالهای اخیر جهت تصفیه فاضلابهای شهری و صنعتی کاربرد فراوانی یافته است. این فرآیند دارای 5 مرحله پر شدن، واکنش، ته نشینی ، تخلیه پساب و لجن مازاد و مرحله سکون می باشد.

سیستم های (SBR) بعلت مزایای زیاد خود، بعنوان جایگزینی برای سیستم های متعارف، جهت تصفیه بیولوژیکی فاضلابهای خانگی و صنعتی عمل می کنند. با ساختار فیزیکی بسیار ساده، واز نظر عملیاتی جهت رسیدن به اهداف تصفیه، انعطاف پذیری زیادی دارند، از دیگر مزایای آنها، می توان هزینه احداث پایین، راندمان بالا، عدم نیاز به تانک ته نشینی ، راهبری آسان و...را نام برد. در نتیجه استفاده از این نوع راکتورها، برای تصفیه فاضلاب صنایع و اجتماعات کوچک به سرعت درحال افزایش است. از (SBR) جهت تصفیه پیشرفته فاضلاب بمنظور حذف ازت و فسفر نیز استفاده میشود. سیستم های (SBR) علاوه بر راندمان بسیار بالا در حذف کربن، توانایی قابل توجهی نیز در حذف نیتروژن در فرایند دنیتریفیکاسیون دارند. یعنی قادر به کاهش آلودگی ناشی از کربن و نیتروژن به میزان 95 تا 98 درصد می باشند.

o    فرآیند(SBR):

1.مرحله پرشدن/ توالی هوادهی: در طی این توالی، پساب خام به درون راکتور معرفی شده است، در اینجا مخلوط شدن و هوادهی صورت می گیرد. برای افزایش کارایی زیستی و از بین بردن شرایط تکثیر باکتری ها، انتهای راکتور دارای یک منطقه انتخابی است. این مرحله دارای تصفیه موجی است که به صورت هیدرولیکی به راکتور اصلی متصل می شود. درطی این توالی حذف BOD صورت می گیرد، و در این محل از بین بردن نیتریفیکاسیون هم صورت می گیرد.

2. توالی ته نشینی: در ادامه ی تهویه، هوا مسدود می گردد، و روند به بقیه ی راکتورها تغییر می کند. یک شرایط راکد در منطقه ی اصلی هوادهی برای ته نشینی موثر لجن ایجاد می شود. در طی این دوره، شرایط غیر هوازی برای حذف نیتریفیکاسیون و فسفر بیولوژیکی نیز ایجاد می گردد.

3. بدون چرخش: در ادامه ی ته نشینی، برای پاک شدن آب از مواد شناور بر روی سطح، و تخلیه نهایی از  یک نوع جلوگیری کننده از نوسان یا نوعی دکانترتلسکوپی مخصوص فرآیند تخلیه برای حذف و پاک کردن مواد شناور بر روی سطح مخزن استفاده می شود.

4. پرشدن/ توالی Idle: در کاهش بارگیری، می توان توالی Idle (زمان ماند) را معرفی کرد و به چرخه ی تصفیه اضافه کرد. زمانی که سیستم برای حذف مواد مغذی طراحی می شود، مدت Idle می تواند همچنین در طی هوادهی متوالی یک وضعیت غیرهوازی، برای حذف دینیتروفیکاسیون و فسفر زیستی ایجاد کند.

5. نوع مخزن می تواند فولاد یا بتن مقاوم باشد، البته راکتور نیاز دارد بر روی دستگاهی هم سایز خود قرار گیرد.

6. هوادهی و تجهیزات مخلوط کردن: برای بهینه ساختن بازده انتقال اکسیژن و مخلوط کردن آن از یک سیستم هوادهی برای رقیق سازی غشای حباب استفاده می شود.

7. بدون گردش:  بدون گردش بودن، جزء، اجزای کلیدی در یک سیستم SBR خوب است، آن تصفیه ایی موثر است که بدون برهم زدن سطوح پایین و لایه ته نشین شده ساکن و بدون اثری همچون کف یا لجن ته نشین باشد.

8. هوای دمنده: می تواند به دو صورت باشد، گریز از مرکز یا جانشینی مثبت، هوای دمنده برای برآورده کردن اکسیژن مورد نیاز فرآیند SBR استفاده می شود.

9. مواد مغذی: مواد مغذی شامل نیتروژن و فسفر، ممکن است در تصفیه پساب صنعتی وجود داشته باشد، و یا به صورت مکمل، به شکل اوره و دی آمونیوم فسفات برای بهینه سازی فعالیت میکروبها در فرآیند وجود داشته باشد. به طور نرمال، فاضلاب شهری از نیتروژن و فسفر غنی است، از اینرو افزایش مواد مغذی به آن نیاز نیست.

10. سیستم پمپاژ لجن مازاد: برای نگهداری بیومس (توده ی زنده) تمرکز یافته در راکتور SBR، باید مقدار زیادی جامدات زیستی نیز به واسطه ی پمپهای فرو برنده راکتور حذف شوند، که این عمل به صورت خودکار و مطابق فرآیند مورد نیاز صورت می گیرد.

11. هضم لجن هوازی یا فعال: در بیشتر موارد هضم لجن فعال در صورتی که برای کاربری هایی همچون تثبیت شدن یا ذخیره سازی باشد، یک سیستم تهویه مناسب برای هضم لجن باقی مانده استفاده می شود. 

12.سیستم کنترل: یک سیستم منطقی کنترل کننده برای تمامی قسمتها به صورت متوالی وجود دارد، که در شرایط مورد نیاز فعال می گردد. 

o      محاسن  SBR:

1.                   تصفیه بیولوژیکی، شفاف سازی و پاک سازی پسابها، ته نشینی و حذف، می تواند به صورت یکنواخت در راکتور انجام شود.

2.                   چرخه ها درون سیستم می توانند برای حذف مواد مغذی برنامه ریزی شوند.

3.                   قابلیت انعطاف در عملکرد و توانایی کنترل با بکارگیری یک تغییر در جریان پساب.

4.                   نمایش دادن افزایش مقیاس به صورت خطی.

5.                   شرایط بی هوازی در یک مخزن یکنواخت به صورت انتخابی.

6.                   قابلیت حذف مقدار زیادی مواد مغذی.

7.                   حذف باکتریهای رشته ایی.

8.                   کاهش بو.

صنعتی	خانگی
1.                       صنایع شیمیایی و پتروشیمی	1. مناطق شهری
2.                       صنایع داروئی	2.اقامتگاه سیار، پارکها
3.                       صنایع نیشکر و کاغذ	3. بنگاه ها و هتل ها
4.                       صنایع پارچه
5.                       صنایع لبنیاتی، خوراکی و آشامیدنی

o       کاربرد SBR:

نوع فرآیند	رژیم جریان	سن لجن	نسبت غذا به میکروارگانیسم (F/M)	بارگذاری حجمی Kg/m3.d	MISS Mg/l	زمان هوادهی (ساعت)	درصد برگشت لجن
راکتور ناپیوسته متوالی	اختلاط کامل	قابل اجرا نیست	3/0-05/0	7/0-2/0	5000-1500	9-4	قابل اجرا نیست

جدول1: مشخصات فرآیند لجن فعال